如圖所示，xoy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的點(diǎn)時，撤去電場，粒子繼續(xù)運(yùn)動一段時間進(jìn)入一個矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），后又從虛線上的某一位置N處沿y軸負(fù)方向運(yùn)動并再次經(jīng)過M點(diǎn)，已知磁場方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計粒子的重力。求：
（1）電場強(qiáng)度的大小；
（2）N點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）矩形磁場的最小橫截面積。
（1）E＝（2）(（3）

試題分析：如圖是粒子的運(yùn)動過程示意圖。

(1) 粒子從O到M有
                      ①             1分  
                          ②             1分
qE＝ma                     ③             1分
解得E＝                          ④              1分  
(2) 設(shè)粒子運(yùn)動到M點(diǎn)時速度為v，
與x軸正方向的夾角為α，則
                                                                            ⑤                                                  1分
                                                                          ⑥                                                  1分
tan                                                                      ⑦                                               1分
粒子在磁場中從P到N
 qvB＝                                                                   ⑧                                                  1分
由幾何關(guān)系知，30°
在N點(diǎn)有                                                               ⑨                                                  1分
                    
故N點(diǎn)的坐標(biāo)為()                                           ⑩                                                  1分
(3) 矩形磁場的兩個邊長分別為
                                                                           ?                                                  1分
                                                           ?                                                  2分
矩形磁場的最小面積                                                       ?                                               1分
解得                                                                         ?                                               2分
點(diǎn)評：有該題看出，分清物理過程，不同物理過程應(yīng)用相應(yīng)的物理知識；抓住關(guān)鍵字句，分析出關(guān)鍵條件．如該題中粒子從N點(diǎn)沿MN的方向射出，即可分析出速度方向，再利用相關(guān)知識來“定圓心，找半徑”；此外良好的作圖能力及幾何分析能力是解決此類問題的關(guān)鍵
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，實線表示勻強(qiáng)電場的電場線，一個帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場，只在靜電力作用下從向運(yùn)動，運(yùn)動的軌跡如圖中的虛線所示，若點(diǎn)電勢為，點(diǎn)電勢為，則
A．電場強(qiáng)度方向一定向左，且電勢>
B．電場強(qiáng)度方向一定向左，且電勢<
C．電場強(qiáng)度方向一定向右，且電勢>
D．電場強(qiáng)度方向一定向右，且電勢<

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動電荷數(shù)及自由運(yùn)動電荷的正負(fù)分別為
A．，負(fù)B．，正C．，負(fù)D．，正

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計的帶電粒子，從A板的S點(diǎn)由靜止開始釋放，經(jīng)A、B加速電場加速后，穿過中間偏轉(zhuǎn)電場，再進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域．已知AB間的電壓為U，MN極板間的電壓為2U，MN兩板間的距離和板長均為L，磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、有理想邊界．求：

（1）帶電粒子離開B板時速度v0的大小；
（2）帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度v的大小與方向；
（3）要使帶電粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場，磁場的寬度d多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，xOy為空間直角坐標(biāo)系，PQ與y軸正方向成θ＝30°角。在第四象限和第一象限的xoQ區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在poy區(qū)域存在足夠大的勻強(qiáng)電場，電場方向與PQ平行，一個帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的帶電粒子從－y軸上的A（0，－L）點(diǎn)，平行于x軸方向射入勻強(qiáng)磁場，離開磁場時速度方向恰與PQ垂直，粒子在勻強(qiáng)電場中經(jīng)時間t后再次經(jīng)過x軸，粒子重力忽略不計。求：（1）從粒子開始進(jìn)入磁場到剛進(jìn)入電場的時間t＇；
（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

有一初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，電壓為U2的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能從B板邊緣穿出電場，設(shè)電子的電荷量為，質(zhì)量為m，（重力不計）求：

（1）電子剛進(jìn)入平行金屬板時的初速度；
（2）平行金屬板的長度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc，φa>φb>φc。一帶電的粒子（不計重力）射入電場中，其運(yùn)動軌跡如圖中實線KLMN所示。由圖可知（   ）
A．粒子從K到L的過程中，電場力做正功
B．粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功
C．粒子從K到L的過程中，電勢能增加
D．粒子從L到M的過程中，動能減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，極板長L="0.1" m，兩板間距離d="0.4" cm，有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流，以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中點(diǎn)O處.已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6 kg，電荷量q=1×10-8 C，電容器的電容C=1×10-6 F，g取10 m/s2，不計空氣阻力及粒子間的相互影響.

（1）求粒子入射速度v0的大��；
（2）若在兩極板間加上適當(dāng)?shù)暮愣妷�，要讓以速度v0入射的上述帶電粒子，恰好做勻速直線運(yùn)動從兩板間飛出，試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）兩塊水平金屬極板A、B正對放置，每塊極板長均為l、極板間距為d．B板接地（電勢為零）、A板電勢為+U，重力加速度為g．兩個比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）均為的帶正電質(zhì)點(diǎn)以相同的初速沿A、B板的中心線相繼射入，如圖所示．第一個質(zhì)點(diǎn)射入后恰好落在B板的中點(diǎn)處．接著，第二個質(zhì)點(diǎn)射入極板間，運(yùn)動一段時間后， A板電勢突然變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824151949584338.png" style="vertical-align:middle;" />并且不再改變，結(jié)果第二個質(zhì)點(diǎn)恰好沒有碰到極板．求：

（1）帶電質(zhì)點(diǎn)射入時的初速．
（2）在A板電勢改變之前，第二個質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動的時間．

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